p Se a maioria das fazendas leiteiras na Pensilvânia adotar totalmente as melhores práticas de gestão de conservação, o estado pode ser capaz de atingir sua meta de qualidade de água de carga máxima diária total para a Baía de Chesapeake, de acordo com os pesquisadores. p Essa é a conclusão de uma nova avaliação dos efeitos simulados da implementação de um sistema de conservação de pecuária leiteira em todas as fazendas leiteiras na bacia hidrográfica de Spring Creek, uma pequena drenagem no condado de Center. Nas simulações, os sistemas de conservação de gado leiteiro - que foram desenvolvidos e testados por pesquisadores da Penn State na última década - produzem a maioria das safras de ração e forragem consumidas por seu gado, usar plantio direto, têm uma cobertura vegetal diversificada contínua, e ter um sistema para empregar injeção de esterco.

p Usando uma variação da Ferramenta de Avaliação de Solo e Água - conhecida como SWAT - que foi personalizada e calibrada para a topografia cárstica e hidrologia na bacia hidrográfica de Spring Creek em pesquisas anteriores da Penn State, pesquisadores modelaram processos de carregamento de nutrientes e sedimentos de quatro cenários de produção de leite que diferiam na área terrestre, estratégias de produção de ração e entrada de nutrientes. Eles compararam a poluição difusa gerada por fazendas leiteiras "típicas" existentes na Pensilvânia, que incluem plantio direto e cultivo de cobertura limitada, com fazendas leiteiras sob manejo conservacionista.

p O SWAT customizado simulou os quatro cenários de cultivo de leite por um período de 12 anos. Todas as quatro fazendas leiteiras comparadas tinham 65 vacas leiteiras e rebanhos jovens, alimentado com a mesma ração leiteira, e foram considerados para produzir a mesma quantidade de estrume com a mesma composição de nutrientes. Mas a terra necessária para produzir as safras diferia entre os quatro cenários de cultivo, e as fazendas de conservação tinham mais terras para cultivar alimentos e aplicar estrume.

p Em comparação com a fazenda leiteira "típica" da Pensilvânia, que emprega algumas das melhores práticas de gestão, produz toda a forragem do rebanho, e compra a maior parte dos grãos de ração para gado, os cenários aprimorados de cultivo de laticínios de conservação melhoraram a qualidade da água, alcançando reduções de poluição significativas. Ao longo da simulação SWAT de 12 anos, eles cortaram o número de picos in-stream de nutrientes e sedimentos e reduziram a concentração média de sedimentos em 31 por cento, nitrogênio orgânico em 41 a 53 por cento, nitrato em 23 por cento, fósforo orgânico em 36-45 por cento e fósforo solúvel em 32 a 43 por cento.

p Ambos os cenários de conservação também diminuíram as emissões de óxido nitroso, reduzindo a desnitrificação, mas o cenário que incluiu injeção de estrume retardou 91 por cento da volatilização do nitrogênio que ocorreu no cenário de estrume transmitido.

p “Queríamos avaliar o que aconteceria em uma escala de bacia hidrográfica se os produtores de leite implementassem práticas diferentes, "disse Heather Karsten, professor associado de ecologia da produção agrícola, Estado de Penn, cujo grupo de pesquisa no College of Agricultural Sciences conduziu o estudo. "Então, criamos essas fazendas-modelo para representar a gama de sistemas de produção de leite que podem estar presentes em uma bacia hidrográfica. "

p As fazendas de conservação foram baseadas na área média da fazenda leiteira da Pensilvânia e no tamanho do rebanho na época em que os pesquisadores planejaram o estudo de campo em 2010.

p "Eles têm o dobro de terra e estão cultivando toda a sua ração e forragem, o que os ajuda a serem lucrativos, porque os custos da ração representam pelo menos 50 por cento dos custos de produção de leite, "ela disse." E, talvez o mais importante, eles não estão aplicando estrume na mesma terra com frequência porque têm mais terra para espalhar. Além disso, quando as fazendas de conservação aplicam estrume no outono, eles o aplicam a colheitas anuais de inverno que são colheitas de cobertura, que retêm alguns dos nutrientes, ou safras de silagem, que utilizam mais do estrume aplicado no outono para produzir colheitas de forragem. "

p Claro, alcançar essa adoção em larga escala de práticas de conservação da pecuária leiteira não será simples, fácil ou barato, Karsten concedeu. Os agricultores precisarão de acesso a terras acessíveis para cultivar mais alimentos para seus rebanhos e aplicar estrume a taxas mais baixas. E, ela apontou, assistência técnica e incentivos financeiros serão necessários para facilitar a adoção em grande escala das melhores práticas de gestão, como injeção de esterco, produção anual de silagem no inverno e cultivo de cobertura.

p Apenas cerca de um terço da terra na bacia hidrográfica de Spring Creek é agrícola, de acordo com o pesquisador principal M.G. Mostofa Amin, agora é membro do corpo docente do Departamento de Irrigação e Gerenciamento de Água da Universidade Agrícola de Bangladesh. Um estudioso de pós-doutorado e associado de pesquisa quando conduziu o estudo da Penn State, ele observou que Spring Creek é um dos riachos mais estudados do Oriente.

p Em pesquisas anteriores, Amin usou dados de três estações de monitoramento de fluxo do U.S. Geological Survey na bacia hidrográfica para personalizar o modelo SWAT para simular a geologia e os processos hidrológicos que contribuem para as cargas de sedimentos e nutrientes na bacia hidrográfica de Spring Creek.

p "Usar o SWAT para simular e comparar quatro sistemas de cultivo ao longo de 12 anos na escala da bacia hidrográfica permitiu que a equipe avaliasse o impacto da implementação em larga escala dos cenários de produção de leite, "Amin disse." Aprendemos que os cenários de conservação da pecuária leiteira podem reduzir as perdas de nutrientes e sedimentos das terras agrícolas e ajudar a atingir as cargas diárias máximas totais almejadas na Baía de Chesapeake. "